MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  algcvga Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem algcvga 16549
Description: The countdown function 𝐢 remains 0 after 𝑁 steps. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jun-2011.)
Hypotheses
Ref Expression
algcvga.1 𝐹:π‘†βŸΆπ‘†
algcvga.2 𝑅 = seq0((𝐹 ∘ 1st ), (β„•0 Γ— {𝐴}))
algcvga.3 𝐢:π‘†βŸΆβ„•0
algcvga.4 (𝑧 ∈ 𝑆 β†’ ((πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) < (πΆβ€˜π‘§)))
algcvga.5 𝑁 = (πΆβ€˜π΄)
Assertion
Ref Expression
algcvga (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘) β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0))
Distinct variable groups:   𝑧,𝐢   𝑧,𝐹   𝑧,𝑅   𝑧,𝑆
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑧)   𝐾(𝑧)   𝑁(𝑧)

Proof of Theorem algcvga
Dummy variables π‘˜ π‘š are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 algcvga.5 . . 3 𝑁 = (πΆβ€˜π΄)
2 algcvga.3 . . . 4 𝐢:π‘†βŸΆβ„•0
32ffvelcdmi 7090 . . 3 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜π΄) ∈ β„•0)
41, 3eqeltrid 2829 . 2 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
5 nn0z 12613 . . . 4 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ 𝑁 ∈ β„€)
6 eluz1 12856 . . . . 5 (𝑁 ∈ β„€ β†’ (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘) ↔ (𝐾 ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ 𝐾)))
7 2fveq3 6899 . . . . . . . . 9 (π‘š = 𝑁 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘)))
87eqeq1d 2727 . . . . . . . 8 (π‘š = 𝑁 β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0 ↔ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘)) = 0))
98imbi2d 339 . . . . . . 7 (π‘š = 𝑁 β†’ ((𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0) ↔ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘)) = 0)))
10 2fveq3 6899 . . . . . . . . 9 (π‘š = π‘˜ β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)))
1110eqeq1d 2727 . . . . . . . 8 (π‘š = π‘˜ β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0 ↔ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0))
1211imbi2d 339 . . . . . . 7 (π‘š = π‘˜ β†’ ((𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0) ↔ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0)))
13 2fveq3 6899 . . . . . . . . 9 (π‘š = (π‘˜ + 1) β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = (πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))))
1413eqeq1d 2727 . . . . . . . 8 (π‘š = (π‘˜ + 1) β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0 ↔ (πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))) = 0))
1514imbi2d 339 . . . . . . 7 (π‘š = (π‘˜ + 1) β†’ ((𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0) ↔ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))) = 0)))
16 2fveq3 6899 . . . . . . . . 9 (π‘š = 𝐾 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)))
1716eqeq1d 2727 . . . . . . . 8 (π‘š = 𝐾 β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0 ↔ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0))
1817imbi2d 339 . . . . . . 7 (π‘š = 𝐾 β†’ ((𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0) ↔ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0)))
19 algcvga.1 . . . . . . . . 9 𝐹:π‘†βŸΆπ‘†
20 algcvga.2 . . . . . . . . 9 𝑅 = seq0((𝐹 ∘ 1st ), (β„•0 Γ— {𝐴}))
21 algcvga.4 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ 𝑆 β†’ ((πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) < (πΆβ€˜π‘§)))
2219, 20, 2, 21, 1algcvg 16546 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘)) = 0)
2322a1i 11 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ β„€ β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘)) = 0))
24 nn0ge0 12527 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ 0 ≀ 𝑁)
2524adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„€) β†’ 0 ≀ 𝑁)
26 0re 11246 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 0 ∈ ℝ
27 nn0re 12511 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ 𝑁 ∈ ℝ)
28 zre 12592 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (π‘˜ ∈ β„€ β†’ π‘˜ ∈ ℝ)
29 letr 11338 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((0 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ∧ π‘˜ ∈ ℝ) β†’ ((0 ≀ 𝑁 ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ 0 ≀ π‘˜))
3026, 27, 28, 29mp3an3an 1463 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„€) β†’ ((0 ≀ 𝑁 ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ 0 ≀ π‘˜))
3125, 30mpand 693 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„€) β†’ (𝑁 ≀ π‘˜ β†’ 0 ≀ π‘˜))
32 elnn0z 12601 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (π‘˜ ∈ β„•0 ↔ (π‘˜ ∈ β„€ ∧ 0 ≀ π‘˜))
3332simplbi2 499 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (π‘˜ ∈ β„€ β†’ (0 ≀ π‘˜ β†’ π‘˜ ∈ β„•0))
3433adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„€) β†’ (0 ≀ π‘˜ β†’ π‘˜ ∈ β„•0))
3531, 34syld 47 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„€) β†’ (𝑁 ≀ π‘˜ β†’ π‘˜ ∈ β„•0))
364, 35sylan 578 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„€) β†’ (𝑁 ≀ π‘˜ β†’ π‘˜ ∈ β„•0))
3736impr 453 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ (π‘˜ ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ π‘˜)) β†’ π‘˜ ∈ β„•0)
3837expcom 412 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ π‘˜ ∈ β„•0))
39383adant1 1127 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ β„€ ∧ π‘˜ ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ π‘˜ ∈ β„•0))
4039ancld 549 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ β„€ ∧ π‘˜ ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„•0)))
41 nn0uz 12894 . . . . . . . . . . . . 13 β„•0 = (β„€β‰₯β€˜0)
42 0zd 12600 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ 0 ∈ β„€)
43 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ 𝐴 ∈ 𝑆)
4419a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ 𝐹:π‘†βŸΆπ‘†)
4541, 20, 42, 43, 44algrf 16543 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ 𝑅:β„•0βŸΆπ‘†)
4645ffvelcdmda 7091 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (π‘…β€˜π‘˜) ∈ 𝑆)
47 2fveq3 6899 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 = (π‘…β€˜π‘˜) β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) = (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))))
4847neeq1d 2990 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = (π‘…β€˜π‘˜) β†’ ((πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) β‰  0 ↔ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) β‰  0))
49 fveq2 6894 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 = (π‘…β€˜π‘˜) β†’ (πΆβ€˜π‘§) = (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)))
5047, 49breq12d 5161 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = (π‘…β€˜π‘˜) β†’ ((πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) < (πΆβ€˜π‘§) ↔ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))))
5148, 50imbi12d 343 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = (π‘…β€˜π‘˜) β†’ (((πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) < (πΆβ€˜π‘§)) ↔ ((πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)))))
5251, 21vtoclga 3557 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘…β€˜π‘˜) ∈ 𝑆 β†’ ((πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))))
5319, 2algcvgb 16548 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘…β€˜π‘˜) ∈ 𝑆 β†’ (((πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) ↔ (((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) ∧ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0))))
54 simpr 483 . . . . . . . . . . . . 13 ((((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) ∧ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0)) β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0))
5553, 54biimtrdi 252 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘…β€˜π‘˜) ∈ 𝑆 β†’ (((πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0)))
5652, 55mpd 15 . . . . . . . . . . 11 ((π‘…β€˜π‘˜) ∈ 𝑆 β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0))
5746, 56syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0))
5841, 20, 42, 43, 44algrp1 16544 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (π‘…β€˜(π‘˜ + 1)) = (πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)))
5958fveqeq2d 6902 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))) = 0 ↔ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0))
6057, 59sylibrd 258 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))) = 0))
6140, 60syl6 35 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ β„€ ∧ π‘˜ ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))) = 0)))
6261a2d 29 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ β„€ ∧ π‘˜ ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ ((𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))) = 0)))
639, 12, 15, 18, 23, 62uzind 12684 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ β„€ ∧ 𝐾 ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ 𝐾) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0))
64633expib 1119 . . . . 5 (𝑁 ∈ β„€ β†’ ((𝐾 ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ 𝐾) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0)))
656, 64sylbid 239 . . . 4 (𝑁 ∈ β„€ β†’ (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0)))
665, 65syl 17 . . 3 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0)))
6766com3r 87 . 2 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (𝑁 ∈ β„•0 β†’ (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘) β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0)))
684, 67mpd 15 1 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘) β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   β‰  wne 2930  {csn 4629   class class class wbr 5148   Γ— cxp 5675   ∘ ccom 5681  βŸΆwf 6543  β€˜cfv 6547  (class class class)co 7417  1st c1st 7990  β„cr 11137  0cc0 11138  1c1 11139   + caddc 11141   < clt 11278   ≀ cle 11279  β„•0cn0 12502  β„€cz 12588  β„€β‰₯cuz 12852  seqcseq 13998
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7739  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3775  df-csb 3891  df-dif 3948  df-un 3950  df-in 3952  df-ss 3962  df-pss 3965  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4909  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6499  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-f1 6552  df-fo 6553  df-f1o 6554  df-fv 6555  df-riota 7373  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-om 7870  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-er 8723  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-nn 12243  df-n0 12503  df-z 12589  df-uz 12853  df-fz 13517  df-seq 13999
This theorem is referenced by:  algfx  16550  eucalgcvga  16556
  Copyright terms: Public domain W3C validator